1任務(wù)書(shū)及開(kāi)題報(bào)告題 目 立式數(shù)控彎管機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師1填 表 說(shuō) 明1．任務(wù)書(shū)中內(nèi)容由指導(dǎo)教師本人填寫(xiě)，并經(jīng)專業(yè)審定后，下發(fā)給學(xué)生。2．開(kāi)題報(bào)告中內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，經(jīng)查閱資料、調(diào)研后填寫(xiě)。3．開(kāi)題報(bào)告一般在開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的第 1-2 周內(nèi)完成，由各專業(yè)或教研室組織安排開(kāi)題。4．開(kāi)題報(bào)告應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）課題的來(lái)源及選題的依據(jù)、意義，課題在理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)值以及可能達(dá)到的水平。（2）課題在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和水平。（3）課題研究的內(nèi)容及擬采用的技術(shù)路線或研究方法（包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、加工測(cè)試條件等） 。（4）研究中的主要難點(diǎn)以及解決問(wèn)題的方法。（5）設(shè)計(jì)（論文）的工作進(jìn)度計(jì)劃（以周為單位） 。（6）主要參考文獻(xiàn)。5．填寫(xiě)不下可另加附頁(yè)。6．本材料裝訂順序?yàn)椋喝蝿?wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告。2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題 目 立式數(shù)控彎管機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目類型 設(shè)計(jì) □ 論文 □ 其他□√學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)學(xué) 院 專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師 職 稱系 主 任 主管院長(zhǎng)任務(wù)下達(dá)日期 任務(wù)完成日期任務(wù)要求（課題目標(biāo)、主要內(nèi)容、技術(shù)參數(shù)、基本要求等）一、課題目標(biāo)彎管機(jī)廣泛用于電力施工，公鐵路建設(shè)，鍋爐、橋梁、船舶、家俱、家電和裝潢等行業(yè)，其工藝隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步也在不斷發(fā)展。數(shù)控彎管機(jī)是數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)彎管工藝相結(jié)合，隨著機(jī)床工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。其自動(dòng)化程度高、效率高，適合于快速精確地彎制復(fù)雜的空間彎曲件。彎管技術(shù)還廣泛應(yīng)用于鍋爐及壓力容器、空調(diào)制造、汽車(chē)、航空航天等多種行業(yè)。彎管質(zhì)量的好壞，將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著制造業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)彎管機(jī)在汽車(chē)配件、造船、家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。各類彎管機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，如大型立體彎管機(jī)、CNC彎管機(jī)、液壓彎管機(jī)等。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，業(yè)內(nèi)迫切需要能滿足大批量、多規(guī)格，且價(jià)格低廉的自動(dòng)彎管機(jī)。本文設(shè)計(jì)了一種適合鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中彎管需要的全自動(dòng)數(shù)控彎管機(jī)，在操作員的配合下，可自動(dòng)完成送管、置位、彎管、復(fù)位、翻身等操作。控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，穩(wěn)定可靠；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)保證了送管的精度；觸摸屏提供了更直觀的人機(jī)界面。因此彎管機(jī)設(shè)計(jì)有著重要意義。3二、主要內(nèi)容（1）熟悉掌握單片機(jī)原理，了解單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)；（2）熟悉電路設(shè)計(jì)軟件 Altium designer 等，會(huì)設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)；（3）學(xué)習(xí)單片機(jī)的程序編寫(xiě)；（4）選取正確的傳送帶 齒輪及零部件；（5）合理分配使用以完成整個(gè)裝配的供電；（6）合理設(shè)計(jì)液壓馬達(dá)的位置及轉(zhuǎn)速。三、技術(shù)參數(shù)(1) 主要為機(jī)械設(shè)計(jì)部分，液壓件的選型，而數(shù)控部分從簡(jiǎn)，2D 最好 為 DWG 文件， 3D 為 solidworks(2)驅(qū)動(dòng)為液壓泵(3)馬達(dá)實(shí)際流量 1-16U/min，三個(gè)輥的輸出件為 3 個(gè)獨(dú)立的液壓馬達(dá)(4)液壓泵大致功率為 11KW，最大轉(zhuǎn)矩 3000Nm，前輪調(diào)節(jié) 360-1100mm，輥軸直徑 105mm四、基本要求（1）合理安排空間，使得使得齒輪，傳送帶，滾輪，液壓缸結(jié)合的裝置所占的空間最??；（2）完成單片機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)試可以完成滾彎?rùn)C(jī)的正常使用；（3）設(shè)計(jì)制作人機(jī)交互系統(tǒng)；（4）傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)潔，噪聲小，操作方便、快捷；（5）成本處于可以接受，效率高于人工滾彎；（6）繪制電路圖和機(jī)械裝配圖。注：任務(wù)書(shū)必須由指導(dǎo)教師本人填寫(xiě)4畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告一、選題的依據(jù)、意義和理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)值彎管機(jī)技術(shù)如今在我國(guó)廣泛用于電力施工，公鐵路建設(shè)，鍋爐、橋梁、船舶、家俱、家電和裝潢等行業(yè)，其工藝隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步也在不斷發(fā)展。數(shù)控彎管機(jī)是數(shù)控技術(shù)與傳統(tǒng)彎管工藝相結(jié)合，隨著機(jī)床工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。其自動(dòng)化程度高、效率高，適合于快速精確地彎制復(fù)雜的空間彎曲件。彎管技術(shù)還廣泛應(yīng)用于鍋爐及壓力容器、空調(diào)制造、汽車(chē)、航空航天等多種行業(yè)。隨著制造業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)彎管機(jī)在汽車(chē)配件、造船、家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了一種適合鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中彎管需要的全自動(dòng)數(shù)控彎管機(jī)，在操作員的配合下，可自動(dòng)完成送管、置位、彎管、復(fù)位、翻身等操作?？刂葡到y(tǒng)以單片機(jī)為核心，穩(wěn)定可靠；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)保證了送管的精度；觸摸屏提供了更直觀的人機(jī)界面。因此彎管機(jī)設(shè)計(jì)有著重要意義。二、本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀現(xiàn)今工業(yè)發(fā)達(dá)，無(wú)論是哪一種機(jī)器設(shè)備、健身器材、家具等幾乎都有結(jié)構(gòu)鋼管，有導(dǎo)管，用以輸油、輸氣、輸液等，而在飛機(jī)、汽車(chē)及其發(fā)動(dòng)機(jī)，健身器材，家具等等占有相當(dāng)重要的地位。市面上現(xiàn)有的自動(dòng)彎管機(jī)大多數(shù)是液壓的，數(shù)控的(如圖 1-1,1-2)，也有機(jī)械傳動(dòng)的，但它們的占地面積較大(長(zhǎng)度在 2.5~4m 之間)，價(jià)格昂貴(2~5 萬(wàn)元人民幣或更多 )，然而大多數(shù)用戶都需求是是小占地面積小價(jià)格便宜使用方便的彎管。目前國(guó)內(nèi)的鍋爐制造廠家大部分仍采用手動(dòng)彎管。部分有實(shí)力的公司引進(jìn)了國(guó)外的自動(dòng)彎管機(jī)，但價(jià)格十分昂貴。 為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，業(yè)內(nèi)迫切需要能滿足大批量、多規(guī)格，且價(jià)格低廉的自動(dòng)彎管機(jī)。數(shù)控彎管機(jī)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),早在 20 世紀(jì) 70 年代時(shí),美國(guó) EATONLEONARD 公司就已經(jīng)研制生產(chǎn)了計(jì)算機(jī)數(shù)控彎管設(shè)備,首創(chuàng)計(jì)算機(jī)編程數(shù)控彎管之先河,大大提高了當(dāng)時(shí)的數(shù)控彎管水平。5三、課題研究的內(nèi)容及擬采取的方法課題研究的主要內(nèi)容：（1）了解單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，熟練掌握單片機(jī)的工作原理；（2）設(shè)計(jì)電路，學(xué)會(huì)使用設(shè)計(jì)軟件 Altium designer 等，設(shè)計(jì)單片機(jī)、電動(dòng)機(jī)、滾彎零件的電路圖；（3）合理設(shè)計(jì)數(shù)控滾彎?rùn)C(jī)系統(tǒng)內(nèi)單片機(jī)的程序編寫(xiě)；（4）選取齒輪和電動(dòng)機(jī)大小和轉(zhuǎn)速，了解不同型號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)；（5）合理分配使用以完成整個(gè)裝配的供電；（6）齒輪嚙合，滾彎環(huán)境設(shè)計(jì)計(jì)算和系數(shù)校核。擬采取方法：本課題主要研究烘干塔中濕度傳感器對(duì)單片機(jī)傳輸?shù)臐穸葦?shù)值，對(duì)烘干塔的自動(dòng)控制系統(tǒng)。（1） 首先弄清滾彎圓鋼所需要的環(huán)境，然后確定轉(zhuǎn)矩的型號(hào)；（2） 合理布局零部件在滾彎?rùn)C(jī)的位置；（3） 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率從而進(jìn)行正常供電。同時(shí)繪制電路圖與機(jī)械裝配圖；（4） 確定單片機(jī)的型號(hào)，編寫(xiě)控制程序；（5） 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，輸出的轉(zhuǎn)速及輸入電壓，設(shè)計(jì)控制電路圖；（6） 對(duì)所設(shè)計(jì)的程序、結(jié)構(gòu)進(jìn)行程序仿真和調(diào)試。在調(diào)試與仿真過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出解決方案，解決所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。四、課題研究中的主要難點(diǎn)以及解決的方法主要難點(diǎn)：(1)滾彎?rùn)C(jī)滾彎的準(zhǔn)確性；(2)自動(dòng)控制模塊與滾彎模塊之間的協(xié)調(diào)；(3)烘干塔內(nèi)各個(gè)單位的分布。解決方法：(1)多點(diǎn)測(cè)量，取平均值，通過(guò)補(bǔ)償計(jì)算，讓滾彎角度準(zhǔn)確無(wú)誤；(2)將兩個(gè)模塊整合，自動(dòng)控制模塊調(diào)控滾彎模塊；（3）將設(shè)計(jì)的滾玩機(jī)編寫(xiě)在程序中，通過(guò)仿真運(yùn)算，讓性能達(dá)到最佳。6五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃第一周到第五周（2016.3.7—2016.4.10）查閱文獻(xiàn)資料，擬訂方案，驗(yàn)證并確定方案，編寫(xiě)任務(wù)書(shū)及開(kāi)題報(bào)告。第六周（2016.4.11—2016.4.17）準(zhǔn)備材料，進(jìn)行開(kāi)題答辯。第七周（2016.4.18—2016.4.24）機(jī)械部分設(shè)計(jì)。第八周（2016.04.25——2016.05.01）速度規(guī)劃。第九周（2016.05.02—2016.05.07）數(shù)控彎管機(jī)的設(shè)計(jì)。第十周（2016.05.08—2016.05.15）控制部分的設(shè)計(jì)。第十一周（2016.05.16—2016.05.22）彎管機(jī)的電路設(shè)計(jì)第十二周（2016.05.23—2016.05.29）編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，按要求檢查。第十三周（2016.05.30—2016.06.05）設(shè)計(jì)程序。第十四周（2016.06.06—2016.06.12）設(shè)計(jì)電路圖。第十五周（2016.06.13—2016.06.19）繪制機(jī)械裝配圖。第十六周（2016.06.20—2016.06.25）畢業(yè)答辯。7六、主要參考文獻(xiàn)（或資料）1] 劉國(guó)魏.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，2008.6[2] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].8 版.北京：高等教育出版社，2006[3] 劉鴻文.材料力學(xué) 5 版.北京：高等教育出版社，2011.1[4] 何立民．從 Cygnal 80C51F 看 8 位單片機(jī)發(fā)展之路． 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2002 年，第 5 期[5] 張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2004[6] 朱冬梅.機(jī)械制圖[M].6 版.北京：高等教育出版社，2008[7] 韓進(jìn)宏.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[8] 手把手教你學(xué)單片機(jī)（第 2 版）實(shí)驗(yàn)程序視頻教學(xué)資料[9] 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱視頻教程[10]王孫安.機(jī)械電子工程原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.11[11]趙松年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1[12] Prof. Dipl.–lng. Eberspacher, W. etc. Auswahl und Einbau von Trommel-Motoren[J], Deutsche Hebe und Fordertechnik,1966.[13] Orlov P.Fundamtls of Machine Design[M]. Moscow: Mir Pub, 1987.[14] 趙曉安. MCS-51 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 天津：天津大學(xué)出版社，2001.3[15] 肖洪兵. 跟我學(xué)用單片機(jī). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002.88指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師______________簽字年 月 日專業(yè)審查意見(jiàn)審查人______________簽字年 月 日9